Spazio

Che cos'è l'inversione del campo magnetico solare? E cosa comporta per noi?

Il Sole è sull'orlo di un evento importante: l'inversione del suo campo magnetico. Ecco le cause di questo fenomeno e i rischi-benefici per noi.

Il fenomeno dell'inversione del campo magnetico del Sole, ossia che il Polo Sud magnetico si sposta al Polo Nord e viceversa, avviene all'incirca ogni 11 anni (il ciclo completo dura 22 anni) ed è perfettamente normale: il Sole non si ribalterà su se stesso, sarà solo il campo magnetico a invertirsi.

Questo spostamento avviene di solito a metà di un massimo solare, quando sta per iniziare la fase del minimo. L'ultima volta che è successo era la fine del 2013, quindi ci siamo quasi… Vediamo quali sono le cause di questo fenomeno e se può comportare dei rischi per noi.

Ciclo di Hale. La massima attività del Sole (ossia quando presenta un gran numero di macchie solari sulla superficie) è prevista, per questo ciclo, tra la fine del 2024 e l'inizio del 2026. Esiste, però, un altro ciclo molto importante, anche se meno conosciuto, che racchiude due cicli solari di 11 anni. Si tratta del ciclo di Hale: dura circa 22 anni, durante cui il campo magnetico del Sole si inverte e poi ritorna al suo stato originale.

Durante il minimo solare, il campo magnetico del Sole assomiglia a un dipolo, con un polo nord e un polo sud, come il campo magnetico terrestre. Ma man mano che ci spostiamo verso il massimo solare, il campo magnetico del Sole diventa più complesso, senza una chiara separazione dei poli nord-sud. Quando il massimo solare passa e arriva il suo minimo, il Sole ritorna a formare un dipolo, anche se con una polarità invertita. L'imminente cambio di polarità avverrà dal campo magnetico settentrionale a quello meridionale nell'emisfero settentrionale e viceversa nell'emisfero meridionale.

La causa. L'inversione è guidata dalle macchie solari, regioni magneticamente complesse della superficie solare che possono generare brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale, dette CME, che consistono in grandi esplosioni di plasma intrise di linee del campo magnetico. Quando le macchie solari emergono vicino all'equatore, avranno un orientamento corrispondente al campo magnetico presente al momento, mentre le macchie solari che si formano più vicine ai poli avranno un campo magnetico corrispondente all'orientamento magnetico in arrivo. Questa è la legge di Hale. «Il campo magnetico delle regioni attive si fa strada verso i poli e alla fine provoca l'inversione», spiega il fisico solare Todd Hoeksema, direttore del Wilcox Solar Observatory dell'Università di Stanford. Ma l'esatta causa alla base di questa inversione di polarità rimane un mistero. «Non abbiamo ancora una descrizione matematica davvero coerente di ciò che sta accadendo.

Al momento siamo solo in grado di osservarne gli effetti».

Passaggio relativamente lento. Quello che sappiamo circa l'inversione del campo magnetico solare è che si tratta di una transizione graduale da un dipolo a un campo magnetico complesso, a un dipolo invertito durante l'intero ciclo solare di 11 anni. «Non esiste un momento specifico in cui i poli del Sole si invertono», spiega Hoeksema.

Di solito ci vogliono un anno o due per un'inversione completa, ma secondo il National Solar Observatory, il campo polare nord del Ciclo Solare 24, che si è concluso a dicembre 2019, ha impiegato quasi cinque anni per invertirsi.

Nessuno stravolgimento. L'inversione del campo magnetico è così graduale che non ci si accorge nemmeno. Seppure sia un evento di grandi dimensioni, non è il segno di un'apocalisse imminente. Qualche effetto ci sarà, ma positivo Alcuni degli effetti collaterali dell'inversione di polarità, tuttavia, li avvertiremo. Non c'è dubbio che il Sole sia stato molto attivo di recente: emette brillamenti solari e CME così potenti da innescare forti tempeste geomagnetiche sulla Terra, il che di recente si è tradotto negli ultimi mesi a spettacolari aurore boreali. Questo però è legato all'attività solare e non al ribaltamento dei poli magnetici.

I vantaggi per la Terra. Un effetto dell'inversione dei Poli, invece, è che la Terra sarà più protetta dai raggi cosmici galattici – particelle subatomiche ad alta energia che viaggiano quasi alla velocità della luce e possono danneggiare i veicoli spaziali e gli astronauti in orbita che si trovano al di fuori dell'atmosfera protettiva della Terra. Quando il campo magnetico del Sole tende a ruotare infatti, il "campo elettrico del Sole" – una superficie estesa che si irradia per miliardi di chilometri verso l'esterno dall'equatore del Sole – diventa molto ondulato, fornendo una barriera migliore contro i raggi cosmici.

30 giugno 2024 Luigi Bignami
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